时钟电路及工作方式

1、时钟电路
MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为XTAL2。而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。
2、时序定时单位
1. 拍节与状态
把振荡脉冲的周期定义为拍节 (用P表示)。每二个拍节定义为一个状态(用S表示)。一个状态包含拍节1(P1)和拍节2(P2)。
2. 机器周期
CS-51采用定时控制方式，有固定的机器周期，规定一个机器周期的宽度为6个状态，并依次表示为S1～S6。由于一个状态包括两个拍节，因此一个机器周期总共有12个拍节，分别记作S1Pl、S1P2、……S6P2。由于一个机器周期共用12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。显然，当振荡脉冲频率为12MHz时，一个机器周期为1μs；当振荡脉冲频率为6MHz时，一个机器周期为2μs。
3. 指令周期
指令周期是最大的时序定时单位，执行一条指令所需的时间称为指令周期。根据指令的不同，MCS-51的指令周期可分别包含有一、二、三、四个机器周期。
3、MCS-51指令时序
按长度可将MCS-51单片机的指令分为单字节指令、双字节指令和三字节指令，执行这些指令所需的机器周期的数目不同。
4、 MCS-51单片机的工作方式
1．复位方式
（1） 片机的初始化操作——复位
复位是单片机的初始化操作，复位后，PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。
（2）复位信号
RST引脚是复位信号的输入端，复位信号为高电平有效。当高电平持续24个振荡脉冲周期(即二个机器周期)以上时，单片机完成复位。假如使用晶振频率为6MHz，则复位信号持续时间应不小于4μs。
（3）复位方式
复位分为上电自动复位和按键手动复位两种方式。复位电路中的电阻、电容数值是为了保证在RST端能够保持2个机器周期以上的高电平以完成复位而设定的。
2．单步执行方式
单步执行就是通过外来脉冲控制程序的执行，使之达到来一个脉冲就执行一条指令的目的。而外来脉冲是通过按键产生的，因此单步执行实际上就是按一次键执行一条指令。